С людьми трубы говорят акустическими аномалиями: как в Кемерове диагностируют состояние тепловых сетей

Два года назад в Кемеровской теплосетевой компании СГК была создана группа диагностики тепловых сетей.

Конечно, работа эта велась и раньше, но в основном была сосредоточена на оперативных задачах — поиск мест утечек, проведение плановой диагностики состояния теплотрасс, ресурсов оставалось немного.

Сегодня здесь трудятся три человека — руководитель группы Максим Съемщиков, а также инженеры по диагностике Сергей Васильев и Виктор Новиков.

И работы у диагностов очень много. Основных направления два:

1. поиск мест повреждений подземных трубопроводов — так называемый режим «скорой помощи», когда нужно оперативно найти место утечки, чтобы вскрыть и устранить ее;
2. плановая диагностика коррозионного состояния трубопроводов — для составления графиков планово-предупредительных ремонтов.

Максим Съемщиков

руководитель группы диагностики тепловых сетей Кемеровской теплосетевой компании СГК

«Наш рабочий день очень непредсказуем. Бывает мы планируем проведение диагностики какого-то участка. Организовали, поехали. Но звонят коллеги: срочно нужна помощь в поиске места утечки. Конечно, поможем им, эта задача всегда в приоритете. И тут хорошо, что в распоряжении нашей группы отдельный служебный автомобиль — мы оперативно добираемся в любую точку города, и все необходимое оборудование у нас всегда с собой».

В 2023 году, например, группа проводила поиск утечек на 153 интервалах. Диагносты точно определили утечки на 112 из них, с незначительно погрешностью — на 17.

При этом диагностов приглашают и в тех случаях, когда аварийная бригада сомневается, есть ли утечка на теплосети в принципе, ведь это может быть, например, подтопление холодной водой.

В прошлом году в 45 из 48 случаев диагносты подтвердили реальное отсутствие утечки — бесполезного вскрытия грунта удалось избежать.

А вот плановая диагностика намечается на год вперед. Например, в 2023 году герои нашей публикации продиагностировали почти 30 км километров трубопроводов, или 209 интервалов. И выдали заключения о необходимости замены более 2 км теплосетей суммарно — часть из рекомендованных участков была включена в летнюю ремонтную кампанию 2024 года.

Основной рабочий инструмент для диагностики состояния тепловых сетей — акустический томограф «Каскад-3».

Измерения с помощью Каскада можно проводить только во время отопительного сезона: труба должна быть заполнена водой под давлением. Этот томограф беспроводной, то есть позволяет диагностировать участки трубы даже через дороги с интенсивным движением, под трамвайными путями.

С обеих сторон выбранного участка, в тепловых камерах, устанавливают специальные акустические датчики. Они связываются между собой и в течение 10 минут «слушают» трубу, то есть записывают звук, который возникает, когда горячая вода движется внутри трубопровода.

Места, где металл подвержен коррозии, издают более интенсивные сигналы, так называемые акустические аномалии, и датчики это фиксируют.

Также звук изменяется на участках трубопровода, где металл испытывает какое-то дополнительное перенапряжение. Это может быть сломанное бетонное перекрытие, которое лежит на трубе, либо вышедшая из строя опора, из-за чего труба проседает или, наоборот, выгибается. Часто перенапряжение металла бывает на углах поворота П-образных компенсаторов.

Во время диагностики используют еще один прибор — курвиметр. С его помощью специалист проходит от одной тепловой камеры до другой и делает точный замер длины трубы, на которой проводится диагностика. Нередко полученные данные отличаются от тех, которые фигурируют в схемах и паспортах.

Так что диагностика позволяет еще и актуализировать городские схемы теплосетей.

Все записи «Каскада» анализирует специальная программа «Акустическая томография». Но одного звука ей недостаточно. Вместе со звуковым файлом специалисты вводят дополнительную информацию:

• длину и диаметр участка;
• год прокладки трубы;
• внешнее воздействие — подтопление, повышенная влажность или заиленность.

В результате программа формирует диаграмму, на которой видны все дефекты участка. Таким же образом она обрабатывает и сводит воедино все дополнительные данные.

Итог — развернутый протокол с оценкой состояния трубы, степенью изношенности и прогнозом относительно дальнейшей эксплуатации: нужно менять трубу уже сейчас, либо она прослужит еще три года, либо состояние нормальное, не вызывает опасений.

Томограф «Каскад-з» диагносты используют и при поиске мест утечек. Принцип измерения — тот же. Но записанный акустический сигнал обрабатывают с помощью программы «Течь». В месте повреждения трубы акустическая аномалия ярко выражена. Зная расстояние от камеры до камеры, определить точку для шурфовки (процесс поиска повреждения на тепловой сети) — дело техники.

По словам Максима Съемщикова, решение о замене участка трубопровода принимается не только исходя из заключения диагностов. По диагностике ситуация может быть не критичной, когда коэффициент аварийной опасности не превышен, а вот количество устраненных повреждений за несколько последних лет зашкаливать. Тогда понятно, что участок необходимо вскрывать и менять полностью.

Еще одно из направлений работы группы диагностики КТСК — ультразвуковая толщинометрия. Ее проводят на вскрытых участках трубопровода, где уже обнаружили повреждение (утечку), но нужно определиться с протяженностью ремонтных работ: либо заменить локально (поставить заплатку), либо поменять участок больше, например, все 5 метров вскрытой трубы.

Ультразвуковым толщиномером инженер-диагност измеряет толщину стенки трубы рядом с местом повреждения и оценивает, какая именно коррозия — локальная или охватывает весь вскрытый интервал трубопровода.

У диагностов КТСК на вооружении есть и квадрокоптер — он поставлен на учет в Росавиации, присвоен учетный номер — все по правилам.

Коптер поднимают над участками реконструкции тепловых сетей, чтобы оценить ход проводимых работ — качество, интенсивность. А после их завершения — необходимый объем проведенного благоустройства.